科學(xué)家用一種新造的細(xì)胞 “喚醒”人類視網(wǎng)膜的再生能力

視網(wǎng)膜對人類的視覺至關(guān)重要。然而由于人類視網(wǎng)膜的神經(jīng)元難以再生，視網(wǎng)膜損傷或退化可能導(dǎo)致終生視力障礙。

在研究如何讓人類視網(wǎng)膜再生時，科學(xué)家們從其他脊椎動物中得到了啟發(fā)，比如魚和蠑螈。這些動物的視網(wǎng)膜受損后，有一類Müller膠質(zhì)細(xì)胞在修復(fù)視網(wǎng)膜組織時起了重要的作用，它們會分化成神經(jīng)元，取代或替補(bǔ)受損的神經(jīng)元。哺乳動物也有Müller膠質(zhì)細(xì)胞，它們在維持視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)和功能中起著重要作用，但是失去了這種再生能力。

在一項(xiàng)新近發(fā)表于《柳葉刀》子刊eBioMedicine的研究中，一支科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，人類視網(wǎng)膜中的Müller膠質(zhì)細(xì)胞也具備再生神經(jīng)元的潛力，可以用特定的方法“喚醒”。領(lǐng)銜研究的是西班牙巴塞羅那基因組調(diào)控中心的Pia Cosma教授。

這支研究團(tuán)隊(duì)采用的方法，關(guān)鍵一步是將Müller膠質(zhì)細(xì)胞與具有分化能力的成體干細(xì)胞（來自人類脂肪組織或骨髓）融合在一起，產(chǎn)生雜交細(xì)胞。研究人員指出，細(xì)胞融合在人類中不常見，但過去在肝臟、大腦和胃腸道中都曾發(fā)現(xiàn)過這種現(xiàn)象，而現(xiàn)在，他們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞融合也發(fā)生在人類視網(wǎng)膜中。

“值得一提的是，細(xì)胞融合時，如果環(huán)境中存在視網(wǎng)膜響應(yīng)損傷時發(fā)出的化學(xué)信號，這一過程會更有效，讓雜交率增加2倍。”研究第一作者Sergi Bonilla博士指出。

接下來，研究人員測試了所得到的雜交細(xì)胞是否可以在視網(wǎng)膜中走向神經(jīng)元的命運(yùn)。他們在視網(wǎng)膜類器官中進(jìn)行了驗(yàn)證，這是一種與人類視網(wǎng)膜具有相似功能的體外模型。利用專門建立的顯微注射系統(tǒng)，研究人員將雜交細(xì)胞注射到視網(wǎng)膜類器官。結(jié)果顯示，這些雜交細(xì)胞不僅可以成功植入組織，經(jīng)過分化后，還表現(xiàn)出了與神經(jīng)節(jié)細(xì)胞非常相似的電生理特征，而神經(jīng)節(jié)細(xì)胞正是一類對視覺功能至關(guān)重要的神經(jīng)元。

研究團(tuán)隊(duì)總結(jié)說，這一結(jié)果表明將人類視網(wǎng)膜細(xì)胞與成體干細(xì)胞融合可能是治療視網(wǎng)膜損傷和視力障礙的潛在治療策略。

當(dāng)然，這一突破還只是恢復(fù)人類視網(wǎng)膜再生能力的其中一步，開發(fā)出潛在的治療方法之前，還有很多工作要做。比如，這些雜交細(xì)胞的染色體數(shù)量是普通細(xì)胞的2倍，為什么它們不會導(dǎo)致染色體不穩(wěn)定和癌癥發(fā)展，是不是視網(wǎng)膜具有類似于肝臟的調(diào)節(jié)染色體分離的機(jī)制，研究團(tuán)隊(duì)表示這是他們后續(xù)計劃弄清楚的一個重要問題。

注：原文有刪減

參考資料：

[1] Sergi àngel Bonilla-Pons et al., (2022) Müller glia fused with adult stem cells undergo neural differentiation in human retinal models. eBioMedicine. Doi: https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2022.103914

[2] Cell fusion ‘a(chǎn)wakens’ regenerative potential of human retina. Retrieved Mar. 16, 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/946457